为了实现海量信息传输而出现的越来越复杂的信号调制方式对功率放大器（功放）的效率性能提出了新的要求。传统单管功放由于其固定负载和无源匹配网络的架构局限性,表现出输入功率回退的同时效率急剧下降的缺陷。有源负载调制类功放以其特殊的架构成为有效的功放回退效率提升技术之一。本文在研究了饱和效率提升技术的基础上,基于有源负载调制理论提出了扩展功放带宽和功率回退范围的解决方案并进行设计验证。本文的研究内容和创新点总结如下:1.改进了传统谐波控制网络的设计方法,有效降低了谐波控制的设计难度,并在一定程度上扩展了功放的带宽。利用简化实频技术实现了一个低阶的基波匹配网络,在保持预先设计好的基波匹配网络不变的基础上,将谐波控制网络与偏置电路相结合,以达到良好的谐波控制效果。设计了一款面向5G NR的谐波控制高效功放,在6.1-7.2 GHz工作频段内饱和输出功率为38.2-39.3 d Bm,饱和输出下的漏极效率为43%-63.4%。2.采用低阶阻抗逆变器对传统Doherty功放架构进行改进,有效解决了四分之一波长线的带宽限制。对载波功放具有谐波控制作用的高阶后匹配网络在实现良好的宽带性能的同时达到更好的回退性能。利用非线性去嵌入技术构建了晶体管的等效寄生网络,并基于去嵌提取的本征阻抗给出了Doherty功放的负载调制过程。设计了一款面向5G NR的对称式高效Doherty功放,在6.4-7.1 GHz工作频段内实现了饱和输出功率为39.6-41.6 d Bm,饱和输出下的漏极效率为45.1%-53.2%,6 d B回退下的漏极效率为34.5%-43.1%。对比传统高效功放的效率曲线,基于有源负载调制理论的Doherty功放的回退效率有显著的提升。3.采用基于后匹配网络的三路非对称Doherty功放架构,对功放的高效回退区间进行进一步的扩展。将连续类工作模式的理论融入非对称Doherty功放的设计中,使得载波功放在低功率区域处于连续B/J类工作模式,有效扩展了载波功放的阻抗解空间,进一步提高功放的宽带性能。设计了一款连续B/J类非对称Doherty功放,在1.35-1.8 GHz工作频段内实现了饱和输出功率大于50 d Bm,8 d B回退效率为42.8%-55.6%的高效工作效果。与对称式Doherty功率放大器相比,非对称Doherty功放架构有效扩展了功放的回退量。